一種發動機進氣管及發動機系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種氣體輸送管道，尤其涉及一種用于發動機的進氣管道。本實用新型還涉及了一種發動機系統。
【背景技術】
[0002]汽車內燃機的燃燒過程會導致一些氣體(包括燃燒產物和汽化的潤滑油，統稱為吹漏氣)由旁路通過柱塞環而進入至曲軸箱內。這些氣體最終會通過曲軸箱強制通風系統(Positive Crankcase Ventilat1n，PVC)從發動機的上部區域排放至進氣系統中。該吹漏氣與通過發動機的常規空氣混合后，在隨后的燃燒過程中燃燒，以確保吹漏氣中殘留的、未燃盡的碳氫化合物充分燃燒，從而減少發動機的有害污染物。該吹漏氣包括大量的水蒸氣，其是燃燒所產生的主要副產物。
[0003]渦輪增壓發動機的曲軸箱強制通風系統通常包括兩個曲軸箱強制通風路徑。其中，第一路徑從發動機(通常從凸輪軸蓋)到進氣歧管，當進氣歧管中的壓力低于發動機的曲軸箱中的壓力時，使用該第一路徑；第二路徑從發動機到設置于渦輪增壓器前的進氣導管，當進氣升壓來自于渦輪增壓器且當進氣歧管中的壓力高于發動機的曲軸箱中的壓力時，使用該第二路徑。在上述情況下，設置于渦輪增壓器前的進氣導管中的壓力低于曲軸箱中的壓力。因此，在低溫情況下，發動機進氣管內往往會積存由吹漏氣冷凝形成的大冰塊，這些大冰塊會對相關部件的正常工作造成不利影響。
[0004]圖1和圖2分別顯示了在低溫情況下吹漏氣在發動機進氣管中冷凝結成大冰塊的示意圖，而圖3和圖4則分別顯示了圖1和圖2所示的大冰塊離開進氣管道時的狀態示意圖。
[0005]如圖1和圖2所示，在極端寒冷的情況下，從進氣管道21通過的吹漏氣a往往冷凝形成小冰粒，這些小冰粒最終積聚在進氣管道21的底部，進一步形成大冰塊b。如圖3和圖4所示，一旦這些大冰塊b在氣流的帶動下從進氣管道21中離開時，就會對其他相關部件造成不利影響，例如，很可能會阻斷節流閥。更嚴重的是，某些體積較大的大冰塊b會鎖定節流閥板，使得節流閥板不能開啟，甚至影響汽車的駕駛性能，并妨礙汽車的安全行駛。
[0006]對于渦輪增壓發動機的曲軸箱強制通風系統來說，該通風系統的次要路徑使得吹漏氣通過主進氣系統，該主進氣系統包括增壓空氣冷卻器(中間冷卻器)及進氣導管的各個部分。由于這些吹漏氣的存在，使得在節流閥板前可能會有大量的水分，并隨后會冷凝凍結成冰塊。另外，這些水分也可以通過主空氣入口進入至進氣系統中，從而也會影響汽車的駕駛性能，并造成汽車安全行駛的問題。綜上所述，水蒸氣能夠通過主空氣入口進入進氣系統是造成上述情況的原因所在。
[0007]為此，企業亟需要一種能夠有效地防止進氣管道中積聚大冰塊的裝置或方法。【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種發動機進氣管，該進氣管能夠將進氣管內冷凝積聚成體積較大的冰塊破碎成體積較小的冰塊，以有效地防止大塊冰塊凝聚于進氣管內，從而避免此類冰塊在離開進氣管時妨礙發動機的其他部件的正常工作，進而有利地保障發動機運行的穩定性和安全性。另外，本實用新型所述的進氣管依靠自身的結構設計，在無需額外設置其他設備的情況下，就能夠有效地將體積較大的冰塊破碎成體積較小的冰塊。
[0009]根據本實用新型的上述目的，本實用新型提出了一種發動機進氣管，該發動機進氣管的底部具有彈性部，彈性部根據發動機進氣管的管內和管外的壓力差變化發生形態變化，以向積聚在彈性部上的冰塊施加破碎力。
[0010]在本實用新型的技術方案中，在進氣管的底部設置有彈性部，該彈性部可以根據發動機進氣管的管內和管外的壓力差變化發生形變，以向積聚在彈性部上的體積較大的冰塊施加作用力，從而將其破碎成體積較小的冰塊，甚至是冰粒。由于該彈性部處于進氣管的底部(即在進氣管內的位置相對較低)，因此，氣體(例如，吹漏氣)非常容易冷凝于彈性部處，并最終凝結成大塊冰塊。該彈性部的破碎冰塊的工作原理是:當進氣管的管內和管外的壓力差發生變化時，彈性部會在壓力差的作用下發生形變，例如，發動機工作時，進氣管進氣時因空氣的流動使得進氣管內部氣壓小于進氣管外部氣壓，使得彈性部向進氣管的管內凸起；而當車輛加速時，進氣管大量進氣，使得管內氣壓升高，當管內氣壓高于管外氣壓時，彈性部又會向管外凸起；在車輛行駛過程中，速度的加減變化都會使進氣管內的氣壓發生變化，從而引起彈性部向管內凸起或向管外凸起，從而向積聚在彈性部上的大塊冰塊施加作用力，進而將大塊冰塊破碎成小塊冰塊，以防止氣體在進氣管管內底部凍結形成一整塊體積較大的冰塊。這些經破碎后的體積較小的冰塊在離開進氣管底部時也更容易融化，由此，這些體積較小的冰塊在離開進氣管后不會干擾相關部件的正常工作，例如不會阻斷節流閥的開啟。
[0011]在此，上述壓力差是指進氣管的管內和管外所受到的氣體壓力的差值，該差值可以是正值，也可以是負值。
[0012]需要說明的是，在本技術方案中，所謂“發動機進氣管的底部”是指發動機進氣管管內的中軸線以下的管壁部分，并非僅限于發動機進氣管管內最低處的管壁部分。
[0013]在某些實施方式下，上述彈性部在發動機進氣管的底部連續地設置。
[0014]在發動機進氣管的底部連續地設置的彈性部所產生的用于破碎冰塊的作用力也相對更大，以使得大塊冰塊能夠被破碎成體積更小的冰塊。
[0015]更進一步地，在本實用新型所述的發動機進氣管中，上述彈性部上設有若干向發動機進氣管內部空間凸起的肋部，以在發動機進氣管的底部形成若干冰塊捕集空間。
[0016]在上述技術方案中，在彈性部上設置有若干向發動機進氣管內部空間凸起的肋部，該肋部將一整片較大空間分成若干個較小的空間，即將進氣管內設置彈性部的底部分隔成若干較小的冰塊捕集空間，以使得吹漏氣等氣體在進氣管的彈性部處凍結成若干體積較小(例如，長細條形狀)的冰塊，這些體積較小的冰塊在彈性部向其施加作用力時更加容易被破碎，從而進一步地防止吹漏氣等氣體在進氣管內壁的底部凍結形成一整塊體積較大的冰塊。
[0017]此外，更為優選的技術方案是，上述設置于彈性部上的肋部的長度方向可以與發動機進氣管內氣體流動的方向基本一致。也就是說，在由肋部構成的捕集空間內所形成的冰塊的長度方向與發動機進氣管內氣體流動的方向基本保持一致，這種設置方式使得凸起的肋部對進氣管內氣體流通的影響較小。
[0018]如果將上述肋部的長度方向與發動機進氣管內氣體流動的方向基本一致的設置方式稱為肋部的豎向設置，那么根據需要，在其他的一些實施方式中，也可以將肋部設置為橫向(肋部的長度方向垂直于氣體流動的方向)或者斜向(肋部的長度方向與氣體流動的方向具有銳角夾角)，當然，橫向或斜向的設置方式較之于豎向設置的肋部，會對進氣管內的氣體流通產生一定的影響。
[0019]進一步地，在本實用新型所述的發動機進氣管中，上述彈性部包括若干被分隔開設置的彈性部區域。
[0020]在另外一些實施方式下，彈性部包括若干被分隔開設置的彈性部區域。相對于彈性部在發動機進氣管的底部連續地設置的實施方式，在這種實施方式中，彈性部設置的彈性部區域是不連續的，也就是說，彈性部具有彈性部區域和非彈性部區域。
[0021]進一步地，本實用新型所述的發動機進氣管中的上述彈性部根據發動機進氣管的管內和管外的壓力差變化從用于冰塊積聚的第一形態變化到用于冰塊破碎的第二形態。
[0022]在發動機的正常工作過程中，其管內和管外的壓力差值總是會隨著其工作進程不斷發生變化的，由此，彈性部的形態也會隨著壓力的變化而發生變化。
[0023]在某些實施方式下，在本實用新型所述的發動機進氣管中，上述第一形態為彈性部朝著發動機進氣管的內部凸起，上述第二形態為彈性部朝著發動機進氣管的外部凸起。
[0024]當進氣管管內的壓力低于進氣管管外的壓力時，設置于本實用新型進氣管底部的彈性部是由進氣管底部的外壁向內壁凸起的。基于上述技術方案，在這種狀態下的彈性部處于其第一形